一種介質(zhì)條件下對(duì)磨測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于采油工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種介質(zhì)條件下對(duì)磨測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置及方法，可適應(yīng)于高溫、高壓，不同含水原油介質(zhì)中的使用。
【背景技術(shù)】
[0002]抽油機(jī)有桿栗采油是油田普遍采用的人工舉升采油方式，抽油桿是有桿栗采油系統(tǒng)的井下關(guān)鍵設(shè)備，上部安裝在采油井井口，與光桿連接在抽油機(jī)上，下部與抽油栗柱塞相連接，沉沒在井液中，靠抽油機(jī)上下沖程運(yùn)動(dòng)作用將油排出地面。
[0003]近幾年，由于油田規(guī)模開發(fā)，受地面條件的影響，為節(jié)約土地面積，在一個(gè)井場(chǎng)上打多口定向井，油井井眼軌跡在下部有一定斜度，以達(dá)到目的采油層段，抽油桿在油管里面上下運(yùn)行，在斜井段與油管內(nèi)壁會(huì)產(chǎn)生摩擦，故加裝扶正裝置，以減少偏磨程度不同。
[0004]不同材質(zhì)的扶正防磨塊(器)從井口以下到抽油栗的井深位置，油井液體中通常受高溫、高壓和側(cè)向力的影響，因此扶正防磨塊(器)的摩擦性能是否能適應(yīng)井下不同環(huán)境的影響對(duì)扶正防磨塊(器)的使用時(shí)非常重要的，因此，對(duì)于扶正防磨塊(器)的材料的性能測(cè)試將會(huì)是檢驗(yàn)扶正裝置性能的重要一環(huán)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是要完成扶正防磨塊(器)材質(zhì)的性能測(cè)試，采用介質(zhì)條件下材質(zhì)對(duì)磨測(cè)試裝置和方法來(lái)模擬不同條件下進(jìn)行扶正防磨材料的摩擦性能評(píng)價(jià)和優(yōu)選。
[0006]為此，本發(fā)明提供了一種介質(zhì)條件下對(duì)磨測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，包括密封箱體，所述的密封箱體內(nèi)部分為中部的測(cè)試區(qū)域和位于測(cè)試區(qū)域其兩側(cè)的加熱區(qū)域、控制區(qū)域，密封箱體的上表面安裝有壓力調(diào)節(jié)器，密封箱體還通過(guò)管線連通至加壓裝置。
[0007]所述的測(cè)試區(qū)域設(shè)置有測(cè)試臺(tái)，測(cè)試臺(tái)上安裝有兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別連接著第一樣品臺(tái)和第二樣品臺(tái)，所述第一樣品臺(tái)和第二樣品臺(tái)在豎向上按層次布置，第一樣品臺(tái)位于第二樣品臺(tái)正上方；密封箱體兩側(cè)面對(duì)應(yīng)著測(cè)試區(qū)域的位置分別設(shè)置有介質(zhì)注入口和介質(zhì)流出口。
[0008]所述的加熱區(qū)域設(shè)置有加熱裝置，所述的控制區(qū)域設(shè)置控制柜，該控制柜分別電連接控制加壓裝置、加熱裝置以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0009]所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底座、橫向伸縮連桿和縱向伸縮連桿，縱向伸縮連桿連接在底座上，橫向伸縮連桿連接縱向伸縮連桿并與其保持垂直，第一樣品臺(tái)和第二樣品臺(tái)分別連接一個(gè)橫向伸縮連桿。
[0010]所述的第一樣品臺(tái)和第二樣品臺(tái)均為夾持器。
[0011]所述的加熱裝置為安裝在密封箱體加熱區(qū)域的加熱絲，所述的加壓裝置為與密封箱體內(nèi)部空間通過(guò)管線導(dǎo)通的加壓栗。
[0012]所述的壓力調(diào)節(jié)器為調(diào)壓閥，安裝在密封箱體上，使得密封箱體內(nèi)與外部通過(guò)調(diào)壓閥連通。
[0013]一種介質(zhì)條件下對(duì)磨測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，包括如下步驟:
步驟一:將扶正防磨材料塊安裝在第二樣品臺(tái)上，將待測(cè)材料安裝在第一樣品臺(tái)上，并在待測(cè)材料上面加砝碼固定，調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得第一樣品臺(tái)上的待測(cè)材料與第二樣品臺(tái)上的扶正防磨材料塊在豎直方向上貼合；
步驟二:從介質(zhì)注入口，加注原油和清水組成的介質(zhì)，保證測(cè)試全過(guò)程，測(cè)試樣品都沉沒于其中；采用加熱裝置加熱并采用加壓裝置進(jìn)行加壓；
步驟三:用控制柜控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得第一樣品臺(tái)上的待測(cè)材料與第二樣品臺(tái)上的扶正防磨材料塊來(lái)回對(duì)磨，記錄待測(cè)材料磨耗的時(shí)間和磨損程度；
步驟四:改變通入介質(zhì)注入口的介質(zhì)中原油和清水的比例，通過(guò)控制柜控制加熱裝置加熱的溫度，通過(guò)控制柜控制加壓裝置加壓的壓力值，然后用新的待測(cè)材料與扶正防磨材料塊來(lái)回對(duì)磨，重新記錄待測(cè)材料磨耗的時(shí)間和磨損程度；
步驟五:不斷改變介質(zhì)中原油和清水的比例、加熱溫度、加壓壓力，然后重復(fù)步驟四，不斷得到新的記錄數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)組；
步驟六:對(duì)數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析，得出待測(cè)材料的評(píng)價(jià)。
[0014]所述的步驟一中的第一樣品臺(tái)和第二樣品臺(tái)均為夾持器，通過(guò)第一樣品臺(tái)夾持待測(cè)材料，第二樣品臺(tái)夾持扶正防磨材料塊，用砝碼使得待測(cè)材料和扶正防磨材料塊貼合。
[0015]所述的步驟二、步驟四、步驟五中原油和清水的比例范圍為任意比例，加熱裝置的加熱溫度范圍是O?90°C，加壓裝置加壓范圍是O?25MPa。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
1、實(shí)現(xiàn)了模擬油井在高溫(O?90°C)、高壓(O?25MPa)條件下的生產(chǎn)情況。
[0017]2、可以通過(guò)原油和清水以一定的比例混合，模擬油井不同含水情況(O?100%)。
[0018]3、可以滿足大斜井段受側(cè)向力的磨耗測(cè)試(O?40公斤力)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]圖1是介質(zhì)條件下對(duì)磨測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的俯視示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、密封箱體；2、測(cè)試臺(tái)；3、壓力調(diào)節(jié)器；4、第一樣品臺(tái)；5、第二樣品臺(tái)；6、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；7、介質(zhì)注入口 ；8、介質(zhì)流出口 ；9、底座；10、橫向伸縮連桿；11、縱向伸縮連桿；12、加熱裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)施例提供一種介質(zhì)條件下對(duì)磨測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，如圖1所示，包括密封箱體1，所述的密封箱體I內(nèi)部分為中部的測(cè)試區(qū)域和位于測(cè)試區(qū)域其兩側(cè)的加熱區(qū)域、控制區(qū)域，密封箱體I的上表面安裝有壓力調(diào)節(jié)器3，密封箱體I還通過(guò)管線連通至加壓裝置。壓力調(diào)節(jié)器3為調(diào)壓閥，安裝在密封箱體I上，使得密封箱體I內(nèi)與外部通過(guò)調(diào)壓閥連通。
[0023]測(cè)試區(qū)域設(shè)置有測(cè)試臺(tái)2，測(cè)試臺(tái)2上安裝有兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6，兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6分別連接著第一樣品臺(tái)4和第二樣品臺(tái)5，所述第一樣品臺(tái)4和第二樣品臺(tái)5在豎向上按層次布置，第一樣品臺(tái)4位于第二樣品臺(tái)5正上方；密封箱體I兩側(cè)面對(duì)應(yīng)著測(cè)試區(qū)域的位置分別設(shè)置有介質(zhì)注入口 7和介質(zhì)流出口 8，此處的第一樣品臺(tái)4和第二樣品臺(tái)5均可為夾持器。
[0024]上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括底座9、橫向伸縮連桿10和縱向伸縮連桿11，縱向伸縮連桿11連接在底座9上，橫向伸縮連桿10連接縱向伸縮連桿11并與其保持垂直，第一樣品臺(tái)4和第二樣品臺(tái)5分別連接一個(gè)橫向伸縮連桿10。
[0025]加熱區(qū)域設(shè)置有加熱裝置12，加熱裝置12為安裝在密封箱體I加熱區(qū)域的加熱絲；加壓裝置為與密封箱體I內(nèi)部空間通過(guò)管線導(dǎo)通的加壓栗。
[0026]控制區(qū)域設(shè)置控制柜，該控制柜分別電連接控制加壓裝置、加熱裝置12以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6。
[0027]本發(fā)明的這種介質(zhì)條件下對(duì)磨測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，包括如下步驟:
步驟一:將扶正防磨材料塊安裝在第二樣品臺(tái)5上，將待測(cè)材料安裝在第一樣品臺(tái)4
上，并在待測(cè)材料上面加砝碼固定，調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6，使得第一樣品臺(tái)4上的待